以敏锐推力解决无数困难案件的高中生侦探工藤新一深受媒体青睐，也得到了警视厅目暮警官的赏识。新一的学校决定举办为期三天的修学旅行。但在出行前一天，新一收到一封内容为“修学旅行中，我将绑架你的同学”的挑战书。上面还写着“只要保护好同学就是你赢，否则要你奉还‘高中生侦探’的名号。提示是船上”。新一和犯人之间即将展开生死搏斗！

铃木财团最新的高级酒店落成，小兰（黑川智花 饰）、阿笠博士（田山凉成 饰）、柯南（藤崎直 饰；高山南 配音）、灰原哀（柴田幸花 饰；林原惠美 配音）受到园子（岩佐真悠子 饰）的邀请出席了隆重的开幕仪式。与此同时，“日本小姐”评选大赛庆功宴也在酒店同期召开，可就在此前不久，针对日本小姐获奖者寿可怜（奈都纪 饰）的威胁书送到了负责人的手中。当所有人都高度紧张的时刻，可怜突然失踪，当她再次出现在众人面前时，却已被杀害，以提线木偶般的恐怖形象登场。 诡异的是，柯南和哀在吃了某个蛋糕后神奇地恢复成工藤新一（小栗旬 饰）和宫野志保（香椎由宇 饰）的本尊形象。他们一面要追查杀害可怜的真正凶手，一面要准备与躲在暗处的黑暗组织展开对决……